統(tǒng)考版2024高考生物二輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)15實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析與評(píng)價(jià)含解析

PAGE5-課后限時(shí)集訓(xùn)(十五)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析與評(píng)價(jià)(建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題1．(2024·青島黃島區(qū)高三期中)很多物質(zhì)對(duì)酶的活性會(huì)產(chǎn)生影響，其中能提高酶活性的物質(zhì)稱為激活劑，能降低酶活性的物質(zhì)稱為抑制劑。某探討小組探討了甲、乙、丙三種物質(zhì)對(duì)淀粉酶活性的影響，結(jié)果如圖所示。則下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．該試驗(yàn)的自變量和因變量分別為物質(zhì)的種類、酶的活性B．物質(zhì)甲為酶的激活劑，物質(zhì)乙和丙為酶的抑制劑C．甲、乙、丙可能是通過變更酶的空間結(jié)構(gòu)而影響酶的活性D．圖中的試驗(yàn)結(jié)果可能是在不同的溫度和pH條件下測(cè)定的D[為了遵照試驗(yàn)的單一變量原則，圖中的試驗(yàn)結(jié)果可能是在相同的溫度和pH條件下測(cè)定的，D錯(cuò)誤。]2．(2024·臨汾高三模擬)下列對(duì)試驗(yàn)的評(píng)價(jià)或分析最精確的一項(xiàng)是()選項(xiàng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)或分析A恩格爾曼水綿試驗(yàn)水綿進(jìn)行光合作用所需的二氧化碳來自大氣B魯賓和卡門的試驗(yàn)設(shè)置空白比照組，證明光合作用中的氧來自水C噬菌體侵染大腸桿菌試驗(yàn)攪拌的目的是加速噬菌體的侵染過程D肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明白DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D[恩格爾曼試驗(yàn)中，將制作好的水綿臨時(shí)裝片放置在真空環(huán)境，光合作用所需的二氧化碳來自NaHCO3溶液，A錯(cuò)誤；魯賓和卡門的試驗(yàn)比照方式為相互比照，兩組都是試驗(yàn)組，相互之間構(gòu)成比照，即沒有設(shè)置空白比照組，B錯(cuò)誤；噬菌體侵染大腸桿菌試驗(yàn)中攪拌的目的是使大腸桿菌和噬菌體相互分別，C錯(cuò)誤；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)中用DNA和蛋白質(zhì)分別轉(zhuǎn)化R型菌，最終證明白DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D正確。]3．線粒體中的琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸脫氫，脫下的氫可將藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白。丙二酸與琥珀酸結(jié)構(gòu)相像，可與琥珀酸脫氫酶結(jié)合，但不會(huì)脫氫。為探究丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫反應(yīng)是否有抑制作用，進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。下列敘述不合理的是()A．試驗(yàn)假設(shè)：丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫反應(yīng)有抑制作用B．試驗(yàn)取材：大白鼠心肌細(xì)胞含有較多的線粒體，可從其研磨液中提取琥珀酸脫氫酶C．試驗(yàn)分組：比照組加琥珀酸、試驗(yàn)組加丙二酸，兩組都加入甲烯藍(lán)和琥珀酸脫氫酶D．視察指標(biāo)：藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白時(shí)間的長(zhǎng)短C[試驗(yàn)可假設(shè)丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫反應(yīng)有抑制作用，A正確；線粒體中含琥珀酸脫氫酶，故可選擇大白鼠心肌細(xì)胞，從其研磨液中提取琥珀酸脫氫酶，B正確；比照組和試驗(yàn)組中都要加入琥珀酸，試驗(yàn)組還需加丙二酸，兩組都加入甲烯藍(lán)和琥珀酸脫氫酶，C錯(cuò)誤；琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸脫氫，脫下的氫可將藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白，而丙二酸可與琥珀酸脫氫酶結(jié)合，但不會(huì)脫氫，故不會(huì)使藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白，因此可通過視察藍(lán)色的甲烯藍(lán)還原成無色的甲烯白時(shí)間的長(zhǎng)短來推斷假設(shè)是否正確，D正確。]4．(2024·沈陽育才中學(xué)檢測(cè))某種細(xì)菌能分泌胞外酶將有機(jī)磷殺蟲劑樂果降解，某探討小組進(jìn)行了該細(xì)菌對(duì)某水稻田泥土中殘留樂果的分解實(shí)力的探討，結(jié)果如圖。下列相關(guān)分析中正確的是()A．本試驗(yàn)中的自變量有泥土含水量、溫度、處理時(shí)間B．本試驗(yàn)采納的比照方法有空白比照和相互比照C．本試驗(yàn)須要測(cè)定泥土中樂果初始含量和3天后的含量D．該細(xì)菌分解泥土中樂果效果最好的條件是20℃、泥土含水量20%～40%C[本試驗(yàn)的自變量有泥土含水量、溫度，處理時(shí)間屬于無關(guān)變量，A錯(cuò)誤；本試驗(yàn)設(shè)置的比照有不同溫度的相互比照，不同泥土含水量的相互比照，沒有設(shè)置空白比照，B錯(cuò)誤；由圖可知本試驗(yàn)須要測(cè)定樂果在泥土中的初始含量以及三天后的含量，C正確；由圖可知，20℃的狀況下三天后泥土中的樂果含量最低，可知該細(xì)菌分解泥土中樂果效果最好的條件是20℃左右，但是由于缺少泥土含水量低于20%和高于80%的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，無法確認(rèn)何種狀況下效果最好，D5．(2024·青島試驗(yàn)中學(xué)高三摸考)甲狀腺激素(TH)是一種對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)、發(fā)育有促進(jìn)作用的激素。如圖為TH分泌的調(diào)整示意圖。某愛好小組為了探究圖中虛線所示狀況是否存在，進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。該小組設(shè)計(jì)的試驗(yàn)組和比照組較為合理的是()A．試驗(yàn)組：切除垂體，注射適量的TSH；比照組：切除垂體，注射等量的生理鹽水B．試驗(yàn)組：切除甲狀腺，注射適量生理鹽水；比照組：切除甲狀腺，注射等量的TSHC．試驗(yàn)組：切除垂體，注射適量生理鹽水；比照組：不切除垂體，注射等量的TSHD．試驗(yàn)組：切除甲狀腺，注射適量的TSH；比照組：切除甲狀腺，注射等量生理鹽水D[本試驗(yàn)的自變量是TSH的有無，TSH由垂體產(chǎn)生，作用于甲狀腺，促使其分泌甲狀腺激素，甲狀腺激素增多可以對(duì)下丘腦和垂體產(chǎn)生抑制作用。試驗(yàn)組可以切除甲狀腺，使甲狀腺激素的量削減，對(duì)下丘腦和垂體的反饋抑制作用減弱，同時(shí)注射高濃度的TSH，檢查TRH的含量；比照組切除甲狀腺，注射等量的生理鹽水。在比照組中由于缺少甲狀腺激素的分泌，所以下丘腦釋放的TRH的量增加，假如TSH對(duì)下丘腦有抑制作用，則試驗(yàn)組的TRH的分泌量比比照組低，假如沒有抑制作用，則TRH的量和比照組相同。]二、非選擇題6．(2024·山西高三?？?耐高溫淀粉酶在食品加工領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用。為探究某耐高溫淀粉酶的性質(zhì)，某探討小組做了下表試驗(yàn)，測(cè)得的酶活性如圖1所示：組別處理12345678可溶性淀粉溶液(3%)10mL10mL10mL10mL10mL10mL10mL10mL淀粉酶(2%)1mL1mL1mL1mL1mL1mL1mL1mL溫度30℃40℃50℃60℃70℃80℃90℃100℃各組在相應(yīng)溫度下保溫5min測(cè)定酶的活性圖1圖2回答下列問題：(1)酶活性屬于該試驗(yàn)中________變量。該試驗(yàn)在試驗(yàn)步驟的設(shè)置上有些不合理，請(qǐng)修改：_________________________。(2)依據(jù)圖1，能否確定該酶的最適溫度為80℃，并說明理由：_____________________________________________________。3號(hào)和8號(hào)試管中酶活性均較低的緣由不同，其差異是_____________________________________________________。(3)圖2為6號(hào)試管中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變更圖，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出4號(hào)試管中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變更曲線圖。(4)某愛好小組欲探究該耐高溫淀粉酶的專一性，請(qǐng)你用以上試驗(yàn)的材料及蔗糖溶液、斐林試劑、碘液等為其設(shè)計(jì)一試驗(yàn)(寫出試驗(yàn)步驟及其結(jié)論)。__________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)通過分析可知，探究某耐高溫淀粉酶的性質(zhì)的試驗(yàn)中，不同高溫屬于試驗(yàn)的自變量，酶活性屬于試驗(yàn)的因變量。由于酶具有高效性，可溶性淀粉溶液(3%)和淀粉酶(2%)混合再保溫到相應(yīng)溫度，酶早已經(jīng)催化反應(yīng)了，會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果，故應(yīng)先將酶和淀粉溶液分別置于相應(yīng)溫度下保溫5min，然后將相應(yīng)溫度下的淀粉和酶溶液混合，保溫5min。(2)依據(jù)圖1，不能確定該酶的最適溫度為80℃，因?yàn)樵O(shè)置的溫度梯度太大。3號(hào)試管中酶的活性受到低溫抑制，但其結(jié)構(gòu)未被破壞；8號(hào)試管中高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)，故3號(hào)和8號(hào)試管中酶活性均較低的緣由不同。(3)依據(jù)圖1可知，淀粉酶在溫度為80℃時(shí)，酶活性最高，而4號(hào)淀粉酶的反應(yīng)溫度為60℃，酶活性低于6號(hào)試管，故4號(hào)試管中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變更曲線圖為。(4)酶具有專一性，淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖，不能催化蔗糖的水解，可利用該原理設(shè)計(jì)試驗(yàn)，證明耐高溫淀粉酶的專一性。試驗(yàn)步驟：①取兩支干凈的試管，編號(hào)甲、乙，甲試管中注入10mL可溶性淀粉溶液，乙試管中注入等量的蔗糖溶液；②向兩支試管中分別加入2mL該耐高溫淀粉酶，振蕩試管，使其混合勻稱；③將兩支試管的下半部浸入80℃左右的熱水中，保溫5min；④取出試管，向兩試管中分別加入1mL斐林試劑振蕩搖勻，50～65℃水浴加熱約2min，視察兩支試管中溶液的顏色變更。試驗(yàn)預(yù)期結(jié)論：若甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說明該耐高溫淀粉酶具有專一性。[答案](1)因應(yīng)先將酶和淀粉溶液分別置于相應(yīng)溫度下保溫5min，然后將相應(yīng)溫度下的淀粉和酶溶液混合，保溫5min(2)不能。溫度梯度較大3號(hào)試管中酶的活性受到抑制，但其結(jié)構(gòu)未被破壞；8號(hào)試管中高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)(3)(4)試驗(yàn)步驟：①取兩支干凈的試管，編號(hào)甲、乙，甲試管中注入10mL可溶性淀粉溶液，乙試管中注入等量的蔗糖溶液；②向兩支試管中分別加入2mL該耐高溫淀粉酶，振蕩試管，使其混合勻稱；③將兩支試管的下半部浸入80℃左右的熱水中，保溫5min；④取出試管，向兩試管中分別加入1mL斐林試劑振蕩搖勻，50～65℃水浴加熱約2min，視察兩支試管中溶液的顏色變更。試驗(yàn)結(jié)論：若甲試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，乙試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說明該耐高溫淀粉酶具有專一性7．(2024·廣東試驗(yàn)中學(xué)高三統(tǒng)考)有探討表明，阿爾茨海默病患者體內(nèi)的β-淀粉樣蛋白(Aβ)會(huì)引起神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞活化并分泌某些物質(zhì)，導(dǎo)致病情加重。為探究Aβ和藥物X的作用機(jī)理，科研人員測(cè)定不同處理?xiàng)l件下神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1基因的表達(dá)狀況，結(jié)果如圖所示。(1)據(jù)圖分析，試驗(yàn)的自變量是_______________________，藥物X不影響IL-1基因的表達(dá)，依據(jù)是________________。(2)3組與1組結(jié)果比較，說明___________________，3、4、5、6組的結(jié)果說明__________________________。(3)NF蛋白能促進(jìn)IL-1基因轉(zhuǎn)錄。探討表明，大部分NF蛋白與IK蛋白在細(xì)胞質(zhì)中形成穩(wěn)定復(fù)合物，Aβ能使IK蛋白降解，從而釋放NF蛋白。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)探究藥物X能緩解Aβ作用的機(jī)理，簡(jiǎn)要寫明試驗(yàn)思路：①試驗(yàn)組：用________處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞，比照組：用________處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞。②________________________。③若結(jié)果試驗(yàn)組________(填“<”或“>”)比照組，則說明藥物X對(duì)________有抑制作用。[解析](1)由圖可知，該試驗(yàn)的自變量是Aβ、藥物X的有無和藥物X的濃度。由圖可知，加入藥物X的2組和不加藥物X的1組，IL-1的相對(duì)表達(dá)量相同，由此可確定藥物X不影響IL-1基因的表達(dá)。(2)3組(加入Aβ)與1組(比照組)結(jié)果比較，3組中IL-1基因的表達(dá)量明顯高于1組，說明Aβ促進(jìn)IL-1基因的表達(dá)。3、4、5、6組中藥物X的濃度漸漸增加，而IL-1的相對(duì)表達(dá)量漸漸降低，可說明藥物X濃度越高，緩解Aβ作用的效果越明顯。(3)①正常細(xì)胞中，大部分NF蛋白與IK蛋白在細(xì)胞質(zhì)中形成復(fù)合物穩(wěn)定存在，Aβ促進(jìn)IK蛋白的降解，釋放出NF蛋白。為探究藥物X的作用機(jī)理，試驗(yàn)組可用藥物X和Aβ處理神經(jīng)小膠質(zhì)細(xì)胞，比照組可用等量的Aβ處理。②一段時(shí)間后檢測(cè)細(xì)胞中IK蛋白含量。③若藥物X能抑制A